BR102016005823A2 - ANTI-FATIGUE ARMCHAIR FOR AUTOMOTIVE VEHICLE DRIVERS - Google Patents
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Abstract
poltrona anti-fadiga para condutores de veículos automotores. a presente invenção descreve uma poltrona dotada de sistemas de alerta que funcionam de forma a garantir o estado de atenção do motorista de determinado veículo. especificamente, é descrita uma poltrona anti-fadiga para veículos automotores que compreende pelo menos: um vibrador, uma saída de ar (6), uma manta térmica (5), um alto-falante (4), um módulo de controle (2), em que a manta térmica (5) e a saída de ar (6) são dispostas tanto no assento como no encosto da poltrona; o alto-falante (4) é disposto na parte superior do encosto; e o vibrador é disposto entre a saída de ar (6) e o alto-falante (4) no encosto da poltrona (1). a presente invenção se situa nos campos da engenharia mecânica, atuando em conjunto com a bioengenharia.anti-fatigue armchair for drivers of motor vehicles. The present invention describes a seat equipped with warning systems which function to ensure the driver's attention state of a particular vehicle. Specifically, an anti-fatigue seat for motor vehicles is described which comprises at least: a vibrator, an air outlet (6), a thermal blanket (5), a speaker (4), a control module (2) wherein the thermal blanket (5) and the air outlet (6) are arranged on both the seat and the backrest of the armchair; the speaker (4) is arranged on the upper part of the backrest; and the vibrator is disposed between the air outlet (6) and the speaker (4) in the backrest of the armchair (1). The present invention is in the fields of mechanical engineering acting in conjunction with bioengineering.
Description
Relatório Descritivo de Invenção Poltrona Anti-Fadiga para Condutores de Veículos Automotores Campo da Invenção [0001] A presente invenção descreve uma poltrona capaz de prever um estado de fadiga de determinado operador de um veículo e alertá-lo através de dispositivos funcionais instalados no assento e no encosto da referida poltrona. A presente invenção se situa nos campos das engenharias mecânica e automotiva, atuando em conjunto com a bioengenharia.Field of the Invention This invention describes a seat capable of predicting a given operator's state of fatigue and alerting him or her through functional seat-mounted devices; on the back of said armchair. The present invention is in the fields of mechanical and automotive engineering, acting in conjunction with bioengineering.
Antecedentes da Invenção [0002] Ritmo circadiano, ou ritmo biológico do ser humano, é o relógio interno de um indivíduo responsável por regular todas as funções biológicas, como por exemplo, o funcionamento das ações involuntárias em determinados horários, ou a determinação do nível de concentração para ações voluntárias. Ajustar as tarefas diárias de um indivíduo, ao correto funcionamento do seu ciclo circadiano é de fundamental importância para garantir o máximo aproveitamento desta pessoa na função em que está desempenhando. No caso de operadores de veículos, é ainda mais importante que este esteja em total estado de vigília de modo a evitar ao máximo as chances de um possível acidente por fadiga deste operador.Background of the Invention Circadian rhythm, or human biological rhythm, is the internal clock of an individual responsible for regulating all biological functions, such as the functioning of involuntary actions at certain times, or the determination of the level of concentration for voluntary actions. Adjusting an individual's daily tasks to the proper functioning of his circadian cycle is of paramount importance to ensure that he is making the most of his role. In the case of vehicle operators, it is even more important that they are fully awake in order to avoid as much as possible the chances of a possible fatigue accident of this operator.
[0003] Mesmo com todo o conhecimento científico em torno do ciclo circadiano, grande parcela dos acidentes que acontecem nas estradas é causada por sonolência, cansaço físico ou mental, distrações, ou qualquer outro estado de fadiga por parte do operador do veículo. Atualmente, existem diversos dispositivos capazes de captar informações dos motoristas ou da estrada, interpretá-los, e decidir sobre alguma providência a ser tomada, seja ela de alertar uma central externa, ou mesmo emitir algum tipo de alerta para o motorista. Esses dispositivos funcionam através de câmeras na face do motorista, sensores de pressão instalados no volante, sensores de proximidade com outros veículos, termômetros em regiões específicas do corpo, dentre outros, que tentam identificar o estado em que determinado motorista se encontra e, a partir dessas informações, saber como proceder a favor da segurança.Even with all the scientific knowledge surrounding the circadian cycle, a large proportion of road accidents are caused by drowsiness, physical or mental tiredness, distractions, or any other state of fatigue by the vehicle operator. Currently, there are several devices capable of capturing information from drivers or the road, interpreting them, and deciding on any action to be taken, whether to alert an outside station, or even to alert the driver. These devices work through cameras on the driver's face, pressure sensors installed on the steering wheel, proximity sensors with other vehicles, thermometers in specific regions of the body, among others, which try to identify the state in which a driver is and, from know how to proceed for safety.
[0004] Uma grande carência desta área é a falta de uma poltrona que apresente um conjunto de dispositivos funcionais que gerem sensações diferentes em um motorista de modo a alertá-lo sobre um possível estado de fadiga, sendo tais dispositivos acionados de acordo com as características de cada motorista, com base no momento em que conduz o veículo e em eventos anteriores ao início de suas atividades, que possam influenciar em sua fadiga após um determinado tempo de viagem.A major shortcoming of this area is the lack of an armchair that features a set of functional devices that generate different sensations in a driver to alert him of a possible state of fatigue, such devices being driven according to characteristics. of each driver, based on the moment of driving and events prior to the commencement of their activities, which may influence their fatigue after a certain travel time.
[0005] Na busca pelo estado da técnica em literaturas científica e patentária, foram encontrados diversos documentos que tratam sobre o tema, dos quais os mais relevantes são comentados abaixo.In the search for the state of the art in scientific and patent literature, several documents dealing with the subject were found, of which the most relevant are commented below.
[0006] O documento JP 2004-290499 descreve uma poltrona para veículos com uma manta térmica que permite tanto o aquecimento como o resfriamento da poltrona de modo a manter o motorista acordado. Este documento apresenta como desvantagem a dependência somente por meios térmicos para despertar e/ou aumentar grau de atenção dos motoristas, resultando em um sistema pouco eficiente para manter o motorista acordado.JP 2004-290499 describes a vehicle seat with a thermal blanket that allows both the heating and cooling of the seat to keep the driver awake. This document has the disadvantage of relying solely on thermal means to arouse and / or increase driver attention, resulting in an inefficient system for keeping the driver awake.
[0007] O documento JP 2005-152352 descreve uma poltrona para veículos que compreende vibradores mecânicos acionados de modo a estimular o motorista quando este se encontra em um estado de cansaço e sonolência. O inconveniente do sistema revelado por este documento compreende o fato de utilizar somente um tipo de estímulo, neste caso mecânico, para alertar o motorista e tentar aumentar o nível de atenção do mesmo.JP 2005-152352 describes a vehicle seat comprising mechanical vibrators driven to stimulate the driver when he is in a state of tiredness and drowsiness. The drawback of the system revealed by this document is that it uses only one type of stimulus, in this case mechanical, to alert the driver and try to increase the driver's level of attention.
[0008] O documento US 2002/145,512 descreve uma poltrona para veículos que apresenta vibradores mecânicos e uma manta térmica para estimularem a atenção do motorista. Este documento apresenta como desvantagem dependência somente por meios térmicos e mecânicos para despertar e/ou aumentar grau de atenção dos motoristas, resultando em um sistema pouco eficiente para manter o motorista acordado.US 2002 / 145,512 describes a vehicle seat that features mechanical vibrators and a thermal blanket to stimulate driver attention. This document has the disadvantage of relying solely on thermal and mechanical means to arouse and / or increase drivers' attention, resulting in an inefficient system for keeping the driver awake.
[0009] O documento BR102013012519-9 versa sobre um processo de gerenciamento de sono aplicado em ambientes de trabalho em geral (salas de comando, cabines), com base em informações específicas sobre cada motorista, e assim prever o estado de fadiga mental de determinado operador ao longo do tempo e, a partir disso, tomar providências de modo a mantê-lo em estado de vigília, ou mesmo optar por abortar a operação que está sendo executada. Este sugere o uso dos mais variados tipos de mecanismos de alerta, de modo a prover estímulos eficazes para manter e prolongar o estado de vigília do operador, no entanto sem definir uma poltrona dotada dos mesmos ou uma forma de viabilizar tal sistema em uma poltrona de veículo.Document BR102013012519-9 deals with a sleep management process applied in general work environments (control rooms, cabins), based on specific information about each driver, and thus predicting the mental fatigue status of a given driver. operator from time to time, and thereafter take steps to keep him / her awake, or even choose to abort the operation being performed. It suggests the use of various types of warning mechanisms, in order to provide effective stimuli to maintain and prolong the operator's wakefulness, however without defining an armchair equipped with them or a way of enabling such a system in an armchair. vehicle.
[0010] Assim, do que se depreende da literatura pesquisada, não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo os ensinamentos da presente invenção, de forma que a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica.Thus, from what is clear from the researched literature, no documents were found anticipating or suggesting the teachings of the present invention, so that the solution proposed here has novelty and inventive activity in relation to the state of the art.
Sumário da Invenção [0011] É um objetivo da presente invenção resolver os problemas constantes no estado da técnica a partir de uma poltrona anti-fadiga para veículos automotores que compreende dispositivos distratores definidos por pelo menos: vibrador, saída de ar (6), manta térmica (5) e alto-falante (4), compreendendo ainda módulo de controle, em que: a manta térmica (5), a saída de ar (6) e o vibrador são dispostos no assento e/ou no encosto da poltrona e o alto-falante (4) é disposto na parte superior do encosto da poltrona.Summary of the Invention It is an object of the present invention to solve the constant problems in the prior art from an anti-fatigue seat for motor vehicles comprising distracting devices defined by at least: vibrator, air outlet (6), blanket (5) and speaker (4), further comprising a control module, wherein: the thermal blanket (5), the air outlet (6) and the vibrator are arranged on the seat and / or the backrest of the armchair and The speaker (4) is arranged on the upper part of the seat back.
[0012] Estes e outros objetos serão imediatamente valorizados pelos versados na arte e pelas empresas com interesses no segmento, e serão descritos em detalhes suficientes para sua reprodução na descrição a seguir.[0012] These and other objects will be immediately appreciated by those of skill in the art and companies having an interest in the segment, and will be described in sufficient detail for reproduction in the following description.
Breve Descrição das Figuras [0013] Com o intuito de melhor definir e esclarecer o conteúdo do presente pedido de patente, as presentes figuras são apresentadas: [0014] A Figura 1 retrata a parte frontal da poltrona da presente invenção.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES In order to better define and clarify the contents of the present patent application, the present figures are presented: Figure 1 depicts the front of the armchair of the present invention.
[0015] A Figura 2 retrata a parte posterior da poltrona da invenção.Figure 2 depicts the back of the armchair of the invention.
Descrição Detalhada da Invenção [0016] A presente invenção apresenta uma poltrona anti-fadiga para veículos automotores que compreende dispositivos distratores definidos por pelo menos: vibrador, saída de ar (6), manta térmica (5) e alto-falante (4), compreendendo ainda módulo de controle, em que: a manta térmica (5), a saída de ar (6) e o vibrador são dispostos no assento e/ou no encosto da poltrona e o alto-falante (4) é disposto na parte superior do encosto da poltrona.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a motor vehicle anti-fatigue seat comprising distracting devices defined by at least: vibrator, air outlet (6), thermal blanket (5) and speaker (4), further comprising a control module, wherein: the thermal blanket (5), the air outlet (6) and the vibrator are arranged on the seat and / or the backrest of the armchair and the speaker (4) is arranged on top from the back of the armchair.
[0017] Em uma concretização, a poltrona compreende um suporte para alojamento de um dispositivo eletrônico. Para fins da presente invenção, entende-se como alojamento, o simples acomodamento ou a conexão com alguma porta de comunicação disposta no referido suporte, desde que o referido dispositivo seja mantido protegido em um determinado local.In one embodiment, the armchair comprises a holder for housing an electronic device. For the purposes of the present invention, housing is understood as simply accommodating or connecting to any communication port disposed on said carrier provided that said device is kept secure in a particular location.
[0018] Em uma modalidade, o dispositivo eletrônico compreende um dentre: celular, tablet ou equipamento dedicado com meios de comunicação sem fio, sendo tal dispositivo eletrônico dotado de, pelo menos, interface com usuário e meios de comunicação, podendo este último ser definido por comunicação por portas de comunicação (RJ45, COM, USB, dentre outras), ou comunicação sem fio, por exemplo: bluetooth, GPRS, EDGE, 3G, Wi-Fi, infravermelho, IFRDA (Infrared Data Association), NFC (Near Field Communication), ou equivalentes. O dispositivo pode compreender, ainda, armazenamento interno de informações, sistema operacional dedicado e batería de alimentação, não se limitando a estes.[0018] In one embodiment, the electronic device comprises one of: cell phone, tablet or dedicated equipment with wireless media, such electronic device having at least user interface and media, the latter being definable. by communication through communication ports (RJ45, COM, USB, among others), or wireless communication, for example: bluetooth, GPRS, EDGE, 3G, Wi-Fi, infrared, Infrared Data Association (IFRDA), Near Field (NFC) Communication), or equivalents. The device may further comprise internal information storage, dedicated operating system and battery power, not limited to these.
[0019] Em uma concretização, o dispositivo eletrônico é conectado ao módulo de controle por meio de qualquer um dos meios de comunicação com fio ou sem fio definidos acima.In one embodiment, the electronic device is connected to the control module via either of the wired or wireless media defined above.
[0020] Em uma realização, o módulo de controle (2) define os parâmetros de funcionamento do vibrador, saída de ar (6), manta térmica (5) e alto-falante (4) de acordo com as informações recebidas pelo dispositivo eletrônico.In one embodiment, the control module (2) sets the operating parameters of the vibrator, air outlet (6), thermal blanket (5) and speaker (4) according to the information received by the electronic device. .
[0021] Através de um banco de perguntas dirigidas ao motorista no dispositivo eletrônico, antes do mesmo iniciar sua jornada diária, o módulo de controle compara as respostas obtidas, com um banco de informações, e decide sobre o estado de vigília em que o motorista se encontra. As perguntas dirigidas ao motorista tem o intuito de estimar seu ciclo circadiano, e com isso, gerar uma estimativa dos momentos em que o motorista tende a sofrer maior fadiga, para então acionar dispositivos para aumentar o estado de alerta do mesmo (mantas aquecedoras, autofalantes, vibradores, dentre outros) ou informar ao motorista se é necessário interromper a viagem para que este possa ter repouso, alimentação ou período de sono. Tal sistema de geração de estimativa dos momentos de fadiga do motorista, preferivelmente atua conforme o definido do documento BR102013012519-9, no entanto não se limitando ao mesmo.Through a bank of questions directed to the driver on the electronic device, before the driver begins his daily journey, the control module compares the answers obtained with an information bank, and decides on the waking state in which the driver is found. The questions directed to the driver are intended to estimate their circadian cycle, and thus generate an estimate of the times when the driver tends to suffer more fatigue, then trigger devices to increase the driver's alertness (warm blankets, speakers) vibrators, among others) or inform the driver if it is necessary to interrupt the trip so that he can have rest, food or sleep. Such a driver fatigue estimation generation system preferably acts as defined in document BR102013012519-9, but is not limited thereto.
[0022] Em uma realização, o processo de responder ao questionário é realizado via dispositivo eletrônico, conforme tipos definidos acima, sendo este responsável por enviar ao módulo de controle (2) ou a uma rede/servidor externo, as informações coletadas pela resposta do questionário e/ou os estímulos necessários para manter o motorista alerta, nos momentos em que há chances do mesmo estar sob fadiga.In one embodiment, the process of answering the questionnaire is performed via an electronic device, as defined above, which is responsible for sending to the control module (2) or to an external network / server, the information collected by the response of the questionnaire and / or the stimuli needed to keep the driver alert at times when there is a chance of driver fatigue.
[0023] Interpretado o estado de vigília do motorista, o sistema pode optar por, por exemplo, alterar o clima da cabine de trabalho, de forma a tentar diminuir a chance de fadiga do motorista, prover estímulos físicos em pontos estratégicos do motorista por meio de atuadores, de forma a mantê-lo atento, ou um conjunto de alto falantes pode iniciar um som adequado para se preservar o estado de atenção do motorista, ou mesmo reproduzir perguntas para que o motorista responda, sendo a resposta captada por microfones instalados na poltrona, e a resposta comparada, ou não, com uma resposta desejada pelo módulo de controle.Interpreted the driver's waking state, the system may choose, for example, to change the climate of the work cabin to try to decrease the chance of driver fatigue, to provide physical stimuli at strategic points of the driver through to keep you alert, or a set of speakers can make a sound that is adequate to preserve the driver's attention, or even play questions for the driver to answer, and the response is picked up by microphones installed in the driver's seat. armchair, and the response compared, or not, with a desired response by the control module.
[0024] Tais interações com o motorista podem ser complementadas por meio de transmissão de perguntas especificas, pré-definidas, ao condutor por meio dos alto-falantes (4), em que o condutor necessita responder e ter sua resposta coletada por meio de um microfone, podendo ser apenas recebida, mas também armazenada e/ou comparada com um padrão de respostas desejadas.Such interactions with the driver can be complemented by transmitting predefined specific questions to the driver via the speakers (4), in which the driver needs to answer and have his answer collected through a microphone can only be received but also stored and / or compared to a desired response pattern.
[0025] A presente poltrona, em uma realização, é destinada ao uso em veículos de transporte coletivo ou de carga (trens, caminhões, aviões, tratores, etc), em especial ônibus rodoviários, dada as condições de fadiga a que os motoristas dos mesmos são sujeitos, referentes ao elevado tempo de viagem, condições climáticas, morosidade devido ao trajeto de trechos longos e constantes viagens nos períodos noturnos e de madrugada.[0025] This seat, in one embodiment, is intended for use in public or cargo vehicles (trains, trucks, airplanes, tractors, etc.), in particular road buses, given the conditions of fatigue for motorists. They are subject, referring to the long travel time, weather conditions, slowness due to the long stretches and constant trips at night and dawn.
Exemplo 1. Realização Preferencial [0026] Os exemplos aqui mostrados têm o intuito somente de exemplificar uma das inúmeras maneiras de se realizar a presente invenção, contudo sem limitar, o escopo do mesmo.Example 1. Preferred Embodiment The examples shown herein are intended solely to exemplify one of the numerous embodiments of the present invention, but without limitation, the scope thereof.
[0027] Na Figura 1 pode-se visualizar a poltrona (1) provida de dois alto falantes (4) que emitir alarmes sonoros, mensagens, perguntas, ou determinados sons que aumentem o estado de vigília do motorista. Os alto-falantes (4) são dispostos na parte superior do encosto da poltrona (1), mais especificamente nas laterais da região utilizada como encosto para a cabeça do motorista.In Figure 1 one can see the seat (1) provided with two speakers (4) that emit audible alarms, messages, questions, or certain sounds that increase the driver's waking state. The speakers (4) are arranged on the upper part of the seat backrest (1), more specifically on the sides of the region used as the driver's headrest.
[0028] A poltrona (1) apresenta ainda mantas térmicas (5) devidamente alocadas na parte inferior do encosto, e na parte frontal do assento. As mantas térmicas (5) são utilizadas para aumentar a temperatura da poltrona de modo a resultar em estímulos que aumentem o nível de atenção do motorista.[0028] The seat (1) also has thermal blankets (5) properly placed at the bottom of the backrest and at the front of the seat. Thermal blankets (5) are used to increase the seat temperature to result in stimuli that increase the driver's attention level.
[0029] Ademais, saídas de ar (6) são dispostas tanto no assento como no encosto. No assento as saídas de ar (6) são dispostas na mesma região da manta térmica (5), enquanto que no encosto as saídas de ar (6) são dispostas logo acima da manta térmica (5). As saídas de ar (6) permitem que a poltrona e o corpo do motorista sejam resfriados através da passagem de ar.In addition, air vents (6) are arranged in both the seat and the backrest. In the seat the air vents (6) are arranged in the same region as the thermal blanket (5), while in the backrest the air vents (6) are arranged just above the thermal blanket (5). The air vents (6) allow the seat and the driver's body to be cooled through the air passage.
[0030] Por último, os sinais de referência (7) indicam as posições nas quais os vibradores se encontram internamente na poltrona (1). Os vibradores são utilizados de modo a estimular determinadas regiões do corpo do usuário com o objetivo de aumentar seu nível de atenção, [0031] Na Figura 2 pode-se visualizar a poltrona (1) dotada de um módulo de controle (2) e ventiladores (3) posicionados na sua parte traseira. Os ventiladores (3) são responsáveis por enviar o ar para as saídas de ar (6), enquanto o módulo de controle (2) é responsável por definir os parâmetros de funcionamento dos alto-falantes (4), mantas térmicas (5), saídas de ar (6).Finally, the reference signs (7) indicate the positions in which the vibrators are internally in the armchair (1). Vibrators are used to stimulate certain regions of the user's body in order to increase their level of attention. [0031] In Figure 2 you can see the armchair (1) with a control module (2) and fans. (3) positioned at its back. The fans (3) are responsible for sending air to the air vents (6), while the control module (2) is responsible for setting the operating parameters of the speakers (4), thermal blankets (5), air vents (6).
[0032] Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a presente invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, abrangidas no escopo das reivindicações anexas.Those skilled in the art will enhance the knowledge presented herein and may reproduce the present invention in the embodiments disclosed and in other embodiments within the scope of the appended claims.
Reivindicações Poltrona Anti-Fadiga para Condutores de Veículos AutomotoresAnti-Fatigue Armchair for Motor Vehicle Drivers
Claims (9)
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Legal Events
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| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B11B | Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements |